时间:2019-06-28 05:36:50
1、填空题 已知一个氢原子核质量为1.673×10-27 kg，一个锂原子核质量为11.6505×10-27 kg，一个氦原子核质量是6.646×10-27 kg，有一个锂核（
Li）受到一个质子的轰击变成两个α粒子。请你计算释放的核能为______________J。?
参考答案：2.8×10-12
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ? ）
A．核反应方程是
+
+γ
B．聚变反应中的质量亏损△m=m1+m2-m3
C．辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c
D．γ光子的波长λ=h/（m1+m2-m3）c2
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 太阳内部进行着多种核聚变反应过程，反应过程可简化为：四个质子聚变为一个氦核，同时放出24.7MeV的能量．这个核反应释放出的能量就是太阳不断向外辐射能量的来源．
（1）请写出这个核聚变的反应方程，并计算每次核聚变中的质量亏损．
（2）已知地球的半径R=6400km，地球到太阳的距离r=1.5×1011m，太阳能照射到地球上时，有约30%在穿过大气层的过程中被云层或较大的粒子等反射，有约20%被大气层吸收．现测得在地球表面?垂直太阳光方向每平方米面积上接收到太阳能的平均功率为P0=6.8×102W，求太阳辐射能量的总功率；
（3）若太阳辐射的能量完全来源于上述第（1）问中的核反应，假设原始太阳的质量为2.0×1030kg，并且只有其10%的质量可供核反应中“亏损”来提供能量，质子的质量mH=1.67×10-27kg，1年=3×107秒，试估算太阳的寿命．（保留1位有效数字）
参考答案：①4?11H→?42He+2?01e
△E=△mC2
△m=24.7×106×1.6×10-19(3×108)2=4.39×10-29kg
②P1=P01-0.3-0.2=1.36×103w
P=P14πr2=1.36×103×4×3.14×(1.5×1011)2=3.84×1026w
③每秒消耗的质子质量为?m0=P△E×4mH=3.84×102624.7×106×1.6×10-19×4×1.67×10-27=6.5×1011kg（或6.4×1011kg）
太阳寿命?t=△Mm0=2×1030×10%6.5×1011=3×1017s=1×1010年
答；（1）核聚变的反应方程为4?11H→?42He+2?01e，每次核聚变中的质量亏损为4.39×10-29Kg．
（2）太阳辐射能量的总功率为3.84×1026W；
（3）太阳的寿命为1×1010年．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 已知氘核的质量为2．0136u，中子质量为1．0087u，氦3(
)的质量为3．0150u。两个氘核聚变生成氦3的反应方程是_________；聚变放出的能量是________；若两个氘核以相同的动能Ek＝0．35MeV正碰，则碰撞后生成物的动能为__________,____________。（假设核反应中的能量都转化为粒子的动能）
参考答案：(1)
?（1分）
(2)3.26MeV?（2分）
(3)中子：2.97MeV，氦核：0.99MeV.
本题解析：
分析：（1）要写出核反应方程，必须知道生成物是什么，所以可以根据核反应过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒求出新核的质量数、核电荷数从而确定新核，并最终写出核反应方程式．要计算计算释放的核能，就必须知道核反应亏损的质量，根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2即可求出核反应释放的能量．
（2）根据动量守恒定律及能力守恒定律即可求解．
解：（1）聚变的核反应方程：212H→23He+01n
核反应过程中的质量亏损为△m=2mD-（mHe+mn）=0.0035u
释放的核能为△E=△mc2=0.0035uc2="3.26MeV"
（2）对撞过程动量守恒，由于反应前两氘核动能相同，其动量等值反向，因此反应前后系统的动量为0．即：
0=mHevHe+mnvn，
反应前后总能量守恒，得：
mHevHe2+mnvn2=△E+2Ek0，
解得：Ekn=2.97Mev， EkHe=0.99Mev．
故答案为：(1)
(2)3.26MeV?
(3)中子：2.97MeV，氦核：0.99MeV.
本题难度：简单
5、计算题 太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（
H）结合成1个氦核（
He），同时释放出正电子（
e）。已知氢核的质量为mP，氦核的质量为mα，正电子的质量为me，真空中光速为c。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。
参考答案：
，
本题解析：
本题难度：一般